Thông tin chuyên ngành Xi măng Việt Nam

Chuyên đề xi măng

Sử dụng tro trấu nghiền mịn thay thế một phần silica fume để chế tạo UHPC

27/07/2022 9:00:59 AM

Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu về tính khả thi của việc sử dụng tro trấu nghiền mịn thay thế cho một phần hàm lượng Silica fume để chế tạo UHPC với các chỉ tiêu thử nghiệm sau: độ chảy xoè, hàm lượng bọt khí, cường độ chịu nén, Modul đàn hồi, cường độ chịu kéo và cường độ chịu uốn.

>> Ảnh hưởng của tro bay và xỉ lò cao đến độ bền của UHPC trong môi trường xâm thực

I. THÔNG TIN CHUNG

UHPC thể hiện sự vượt trội về các đặc tính như cường độ và độ dẻo dai, độ bền lâu với cường độ chịu nén lên tới 200 MPa, kéo 17 MPa, modul đàn hồi 55 Gpa.

Vật liệu thành phần thường được sử dụng để sản xuất UHPC tại Việt nam hiện nay bao gồm: xi măng PC, cát thạch anh, Silica Fume, phụ gia siêu dẻo, sợi thép cường độ cao. Tuy nhiên gia thành của Silica Fume hiện nay tương đối cao đã đẩy chi phí sản xuất UHPC lớn hơn rất nhiều so với bê tông thường. Để có thể thúc đẩy UHPC ứng dụng rộng rãi, nên tìm ra một loại vật liệu thay thế vừa có tính chất tương đương với Silica Fume mà giá thành lại thấp hơn.


Tro trấu nghiền mịn là một nguyên liệu tốt và sẵn có, có thể cho chúng ta một giải pháp khả thi để sử dụng thay thế một phần Silica Fume trong ngành Xây dựng. Tro trấu nghiền mịn là phụ gia khoáng thuộc nhóm hoạt tính mạnh, đã được đưa vào TCVN 8827:2020, có yêu cầu chỉ số hoạt tính đối với xi măng so với mẫu đối chứng ở tuổi 7 ngày vượt 85%. Về mặt khoa học khi được sử dụng trong UHPC, tro trấu nghiền mịn sẽ tạo ra Hydro Silicat và hiệu ứng lấp đầy giúp tăng tính chất cơ học cho UHPC.

Đồng bằng sông Cửu Long là vựa lúa lớn nhất Việt Nam nên đó là nơi có sẵn nguồn tro trấu chất lượng tương đối cao, theo ước tính khối lượng tro trấu tại nơi đây lên tới 0,9 triệu tấn/năm. Hiện nay việc ứng dụng tro trấu vào ngành Xây dựng vẫn chưa hiệu quả, gây lãng phí mặc dù có giá thành rất rẻ và nguồn nguyên liệu sẵn có.

Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng tro trấu nghiền mịn ở Đồng bằng sông Cửu Long thay thế một phần Silica Fume để chế tạo UHPC cho các cấu kiện sẽ đem lại hiệu quả rất lớn về cả kinh tế và kỹ thuật trong tương lai gần.

II. TIÊU CHUẨN - VẬT LIỆU

1. Tiêu chuẩn, phương pháp nghiên cứu

- TCVN 2682:2009, Xi măng Poóc lăng - Yêu cầu kỹ thuật.

- TCVN 8827:2020, Phụ gia khoáng hoạt tính cao dùng cho bê tông và vữa - Silica fume và Tro trấu nghiền mịn.

- TCVN 9036:2011, Nguyên liệu để sản xuất thuỷ tinh - Cát - Yêu cầu kỹ thuật.

- TCVN 12392-1:2018, Sợi cho bê tông - Phần 1: Sợi thép.

- TCCS 02:2017/IBST, Bê tông tính năng siêu cao UHPC - hướng dẫn thiết kế kết cấu.

- NF P18-470, Concrete - Ultra-High Performance FibreReinforced Concrete (UHPC) - Specifications, performance, production and conformity.

- ASTM C230/C230M-21, Standard Specification for Flow Table for Use in Tests of Hydraulic Cement.

- ASTM C469/C469M-14e1, Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson's Ratio of Concrete in Compression.

2. Vật liệu thành phần

Bảng 1. Kết quả kiểm tra các tính chất cơ lý của Silica Fume và tro trấu nghiền mịn
Ngoài ra:

- Xi măng PC 40 đáp ứng TCVN 2682:2009, “Xi măng Poóc lăng - Yêu cầu kỹ thuật”.

- Cát thạch anh đáp ứng TCVN 9036:2011, “Nguyên liệu để sản xuất thuỷ tinh - Cát - Yêu cầu kỹ thuật”.

- Sợi thép mạ đồng cường độ cao đáp ứng TCVN 12392-1:2018, “Sợi cho bê tông - Phần 1: Sợi thép”.

3. Cấp phối đánh giá
 
Bảng 2. Cấp phối đánh giá UHPC/RHA-SF



Các mẫu thí nghiệm tính chất cơ lý có kích thước như sau:

- Cường độ chịu nén, Modul đàn hồi: mẫu trụ d10xh20 cm;

- Cường độ chịu kéo: mẫu 5x10x50 cm;

- Cường độ chịu uốn: mẫu lập phương 10x10x40 cm;


III. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

1. Các tính chất của hỗn hợp UHPC
 



2. Các tính chất của UHPC

Các mẫu thử nghiệm được bảo dưỡng ẩm tự nhiên trong 24 giờ đầu sau khi đúc và làm phẳng mặt. Sau đó, các mẫu tiếp tục được bảo dưỡng nhiệt ẩm ở 80°C trong 72 giờ tiếp theo.

a) Cường độ chịu nén








b) Cường độ chịu kéo, cường độ chịu uốn
 




IV. KẾT LUẬN

- Tro trấu đạt tiêu chuẩn TCVN 8827:2020 và có thể sử dụng thay thế một phần Silica Fume để chế tạo bê tông siêu tính năng UHPC.

- Trong nghiên cứu này cho thấy tỉ lệ đạt hiệu quả cao nhất là RHA thay thế 50% SF có trong hỗn hợp thành phần UHPC (10%RHA-10%SF) với cấp cường độ 150/9,5/26 MPa.

- Sử dụng tro trấu để chế tạo bê tông siêu tính năng - UHPC đem lại hiệu quả kinh tế - kỹ thuật cao trong việc sản xuất các cấu kiện và dầm cầu, đặc biệt là khu vực đồng bằng sông Cửu Long.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

- FHWA TechNote HRT-11-038, Ultra-High Performance Concrete;

- Properties of Field-Cast UHPC-Class Materials;

- FHWA-HRT-18-036, Properties and Behavior of UHPC-Class Material;

- ACI 239C-2018, Emerging Technology Report (ETR) The Structural Design of UltraHigh Performance Concrete;

- FHWA-HRT-06-103, Material Property Characterization of Ultra-High Performance Concrete;

- ASTM C1609/C1609M-19a, Standard Test Method for Flexural Performance of FiberReinforced Concrete (Using Beam With Third - Point Loading);

- ASTM C1579-21, Standard Test Method for Evaluating Plastic Shrinkage Cracking of Restrained Fiber Reinforced Concrete (Using a Steel Form Insert);

ximang.vn (TH/ TC Xây dựng)

 

Share |

Các tin khác:

Đổi mới quản lý hàng tồn trữ trong các nhà máy xi măng ()

Chế tạo bê tông nhẹ cường độ cao sử dụng hạt vi cầu rỗng từ tro bay (P2) ()

Chế tạo bê tông nhẹ cường độ cao sử dụng hạt vi cầu rỗng từ tro bay (P1) ()

Cải thiện và loại bỏ các vấn đề an toàn bảo vệ silo ()

Ảnh hưởng của tro bay và xỉ lò cao đến độ bền của UHPC trong môi trường xâm thực ()

Tận dụng xỉ mangan thay thế đá mạt trong sản xuất gạch bê tông ()

Công nghệ băng tải: Thiết kế cho tương lai bằng đổi mới hiện tại ()

Quá trình thủy hóa và hình thành cấu trúc bê tông và bê tông tự lèn trong giai đoạn đóng rắn ()

Biến đất sét thành SCM chính không CO2 ()

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ chịu nén của mẫu đất trộn xi măng (P2) ()

TIN MỚI

ĐỌC NHIỀU NHẤT

bannergiavlxd
faq

Bảng giá :

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Insee

1.000đ/tấn

1.800

Starcemt

1.000đ/tấn

1.760

Chifon

1.000đ/tấn

1.530

Hoàng Thạch

1.000đ/tấn

1.490

Bút Sơn

1.000đ/tấn

1.450

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Insee đa dụng

1.000đ/tấn

1.830

Kiên Giang

1.000đ/tấn

1.670

Vicem Hà Tiên

1.000đ/tấn

1.650

Tây Đô

1.000đ/tấn

1.553

Hà Tiên - Kiên Giang

1.000đ/tấn

1.440

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Xem bảng giá chi tiết hơn

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Hòa Phát

đồng/kg

18.940

Việt Ý

đồng/kg

18.890

Việt Đức

đồng/kg

18.880

Kyoei

đồng/kg

18.880

Việt Nhật

đồng/kg

18.820

Thái Nguyên

đồng/kg

19.390

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Hòa Phát

đồng/kg

19.040

Việt Ý

đồng/kg

18.990

Việt Đức

đồng/kg

19.180

Kyoei

đồng/kg

19.080

Việt Nhật

đồng/kg

18.920

Thái Nguyên

đồng/kg

19.540

Chủng loại

ĐVT

Giá bán

Hòa Phát

đồng/kg

18.890

Việt Ý

đồng/kg

18.840

Việt Đức

đồng/kg

18.830

Kyoei

đồng/kg

18.830

Việt Nhật

đồng/kg

18.770

Thái Nguyên

đồng/kg

19.340

Xem bảng giá chi tiết hơn

Vicem hướng tới công nghệ mới ngành Xi măng

Xem các video khác

Thăm dò ý kiến

Theo bạn, giá xi măng bình quân năm 2022 sẽ diễn biến như thế nào?